論文の概要: Gate Operations for Superconducting Qubits and Non-Markovianity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18518v2
• Date: Fri, 9 Aug 2024 22:08:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-13 23:48:12.755461
• Title: Gate Operations for Superconducting Qubits and Non-Markovianity
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビットのゲート操作と非マルコビアン性
• Authors: Kiyoto Nakamura, Joachim Ankerhold,
• Abstract要約: 広帯域ノイズ源が存在する場合の単一量子力学の包括的画像を示す。 オオミックから1/fvarepsilon$-likeのサブオーミックな振る舞いまでの熱貯水池は、超伝導量子ビットの現実的なシナリオを模倣すると考えられている。 リタードフィードバックと長距離クビット-貯留層相関の関係を定量的に示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: While the accuracy of qubit operations has been greatly improved in the last decade, further development is demanded to achieve the ultimate goal: a fault-tolerant quantum computer that can solve real-world problems more efficiently than classical computers. With growing fidelities even subtle effects of environmental noise such as qubit-reservoir correlations and non-Markovian dynamics turn into the focus for both circuit design and control. To guide progress, we disclose, in a numerically rigorous manner, a comprehensive picture of the single-qubit dynamics in presence of a broad class of noise sources and for entire sequences of gate operations. Thermal reservoirs ranging from Ohmic to deep $1/f^{\varepsilon}$-like sub-Ohmic behavior are considered to imitate realistic scenarios for superconducting qubits. Apart from dynamical features, fidelities of the qubit performance over entire sequences are analyzed as a figure of merit. The relevance of retarded feedback and long-range qubit-reservoir correlations is demonstrated on a quantitative level, thus, providing a deeper understanding of the limitations of performances for current devices and guiding the design of future ones.
• Abstract（参考訳）: 量子ビット演算の精度は過去10年間に大幅に改善されてきたが、最終的な目標であるフォールトトレラントな量子コンピュータは、従来のコンピュータよりも現実の問題を効率的に解くことができる。 クビット・貯留層相関や非マルコフ力学といった環境ノイズの微妙な効果が増大するにつれて、回路設計と制御の両方に焦点が当てられるようになる。 進行を導くため,広帯域のノイズ源とゲート操作の全シーケンスが存在する場合の単一量子力学の包括的図面を,数値的に厳密な方法で明らかにした。 Ohmic から Deep $1/f^{\varepsilon}$-like sub-Ohmic behavior は超伝導量子ビットの現実的なシナリオを模倣すると考えられている。 動的特徴とは別に、シーケンス全体のキュービット性能の忠実度をメリットの図形として分析する。 遅延フィードバックと長距離クビット・貯留層相関の関連性を定量的に示し、現在のデバイスの性能限界を深く理解し、将来のデバイスの設計を導く。

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